(57)【要約】【課題】超電導層の安定化と交流損失の低減が可能で、且つ簡便に製造できる超電導線材の提供。【解決手段】金属基材１１上に金属酸化物からなる中間層１２、超電導層１３、第一の金属安定化層１４、絶縁層１５及び第二の金属安定化層１６がこの順に積層され、中間層１２に達して第一の金属安定化層１４及び超電導層１３を幅方向に分割する第一の溝１８及び第二の溝１９が、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３に、長手方向に沿って一体に形成され、第一の金属安定化層１４及び第二の金属安定化層１６が、電気的に接続されていることを特徴とする超電導線材１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材上に金属酸化物からなる中間層、超電導層、第一の金属安定化層、絶縁層及び第二の金属安定化層がこの順に積層され、前記中間層に達して前記第一の金属安定化層及び超電導層を幅方向に分割する溝が、前記第一の金属安定化層及び超電導層に、長手方向に沿って一体に形成され、前記第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、電気的に接続されていることを特徴とする超電導線材。
【請求項２】
長手方向両端部においては、前記絶縁層が積層されておらず、前記第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、導電性の接合層を介して互いに接触していることを特徴とする請求項１に記載の超電導線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超電導体を安定化させるための金属安定化層の剥離が抑制された超電導線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
イットリウム（Ｙ）系酸化物等の超電導体は、臨界温度、臨界電流、臨界磁界で規定される条件範囲内において、超電導状態が維持される。一方、超電導体は、その状態によっては、通電中に一部の領域が常電導状態となって発熱し、さらに超電導体全体が常電導体状態に転移する、所謂クエンチ現象を引き起こすことが知られている。クエンチ現象が発生すると、超電導体が焼損してしまう。そこで、これを防止するために、導電性が良好な金属からなる安定化層（金属安定化層）を超電導層に接触配置して複合化する。安定化層を設けることで、通電中に超電導層の一部領域が常電導状態になっても、安定化層に電流を通す（通電する）ことで、超電導層が安定化される。
安定化層を設ける手法としては、スパッタリングや蒸着等の物理的法により、銀（Ａｇ）からなる安定化層（銀安定化層）を形成する方法（特許文献１参照）や、はんだを介して銀安定化層上に安価な銅（Ｃｕ）からなる安定化層（銅安定化層）を形成する方法（特許文献２参照）が開示されている。
【０００３】
一方、超電導体をケーブルや変圧器等の実用に供するには、交流損失を低減することが必要である。これに対して、超電導線材を利用したコイルにおいては、金属基材にまで達する溝を超電導層に形成し、超電導層を複数に分割して細線化することにより、分割数に反比例するように交流損失を低減できることが知られている（特許文献３、非特許文献１参照）。細線化の手法としては、レーザ照射、フォトリソグラフィー、エッチング等が通常適用される。
このように、超電導層を安定化させて焼損を防止するために金属安定化層を設けた超電導線材においては、交流損失を低減するために、超電導層を細線化することが重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３６６５２号公報
【特許文献２】特開２００８−６００７４号公報
【特許文献３】特開２００７−１４１６８８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄ．Ｓｏｃ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２０，８２２−８２６（２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のように、スパッタリングや蒸着等の物理的蒸着により銀安定化層を設けた超電導線材では、超電導層を安定化させるために、銀安定化層の厚さを概ね１００μｍ以上とする必要性があり、コストが上昇してしまうという問題点があった。
また、銀安定化層上にはんだを介して銅安定化層を設けた超電導線材では、細線化が難しいという問題点があった。具体的には、レーザ照射で細線化する場合には、レーザ照射部位が高温になるので、はんだが溶けて銅安定化層が剥離してしまうことがある。また、フォトリソグラフィーで細線化する場合には、安定化層全体が厚いために細線化自体が難しく、そのための装置も構成が複雑になってしまう。また、エッチングで細線化する場合には、はんだがエッチングされて、銅安定化層が剥離してしまうことがある。
このように、従来は、簡便に製造でき、且つ実用に供し得る超電導線材が無いのが実情であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超電導層の安定化と交流損失の低減が可能で、且つ簡便に製造できる超電導線材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、
本発明は、金属基材上に金属酸化物からなる中間層、超電導層、第一の金属安定化層、絶縁層及び第二の金属安定化層がこの順に積層され、前記中間層に達して前記第一の金属安定化層及び超電導層を幅方向に分割する溝が、前記第一の金属安定化層及び超電導層に、長手方向に沿って一体に形成され、前記第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、電気的に接続されていることを特徴とする超電導線材を提供する。
本発明の超電導線材は、長手方向両端部においては、前記絶縁層が積層されておらず、前記第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、導電性の接合層を介して互いに接触していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、超電導層の安定化と交流損失の低減が可能で、且つ簡便に製造できる超電導線材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の超電導線材を例示する概略図であり、（ａ）は長手方向に対して略垂直な方向の断面図、（ｂ）は長手方向の縦断面図である。
【図２】本発明の超電導線材の製造方法を説明するための概略図であり、超電導線材の長手方向の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の超電導線材は、金属基材上に金属酸化物からなる中間層（以下、中間層と略記する）、超電導層、第一の金属安定化層、絶縁層及び第二の金属安定化層がこの順に積層され、前記中間層に達して前記第一の金属安定化層及び超電導層を幅方向に分割する溝が、前記第一の金属安定化層及び超電導層に、長手方向に沿って一体に形成され、前記第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、電気的に接続されていることを特徴とする。
かかる超電導線材は、第一の金属安定化層及び第二の金属安定化層が、はんだ等の導電性接合層を介さずに積層されており、細線化時に第二の金属安定化層の剥離が抑制されるものである。
以下、図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の超電導線材を例示する概略図であり、（ａ）は長手方向に対して略垂直な方向の断面図、（ｂ）は長手方向の縦断面図である。
超電導線材１においては、金属基材１１の表面１１ｃ上に、中間層１２、超電導層１３、第一の金属安定化層１４、絶縁層１５及び第二の金属安定化層１６がこの順に積層されている。また、超電導層１３及び第一の金属安定化層１４には、長手方向に沿って二つの溝（第一の溝１８、第二の溝１９）が形成されており、全体が被覆層１０で被覆されて、概略構成されている。以下、各構成要素について、順次説明する。
【００１３】
金属基材１１は、通常の超電導線材の基材として使用し得るものであれば良く、プレート状又はシート状であることが好ましく、耐熱性の金属からなるものが好ましい。耐熱性の金属の中でも、合金が好ましく、ニッケル（Ｎｉ）合金又は銅（Ｃｕ）合金がより好ましい。なかでも、市販品であればハステロイ（商品名、ヘインズ社製）が好適であり、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）等の成分量が異なる、ハステロイＢ、Ｃ、Ｇ、Ｎ、Ｗ等のいずれの種類も使用できる。
【００１４】
金属基材１１の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良く、通常は、１０〜５００μｍであることが好ましく、２０〜２００μｍであることがより好ましい。下限値以上とすることで強度が一層向上し、上限値以下とすることで臨界電流密度を一層向上させることができる。
【００１５】
金属基材１１の表面１１ｃ（中間層１２の積層面）は、表面粗さ（Ｒａ）が０〜３０ｎｍであることが好ましく、０〜５ｎｍであることがより好ましい。上限値以下とすることで、超電導層１３の結晶配向性を一層良好に制御できる。表面粗さは、金属基材１１の表面を公知の方法で研磨して調節すれば良い。
【００１６】
中間層１２は、超電導層１３の結晶配向性を制御し、金属基材１１中の金属元素の超電導層１３への拡散を防止するものである。そして、金属基材１１と超電導層１３との物理的特性（熱膨張率や格子定数等）の差を緩和するバッファー層として機能し、その材質は、物理的特性が金属基材１１と超電導導体膜１３との中間的な値を示す金属酸化物が好ましい。中間層１２の好ましい材質として具体的には、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、ＳｒＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等の金属酸化物が例示できる。
【００１７】
中間層１２は、単層でも良いし、複数層でも良い。例えば、前記金属酸化物からなる層（金属酸化物層）は、結晶配向性を有していることが好ましく、複数層である場合には、最外層（最も超電導層１３に近い層）が少なくとも結晶配向性を有していることが好ましい。
【００１８】
また中間層１２は、前記金属酸化物層の上に、さらにキャップ層が積層された複数層構造でも良い。キャップ層は、超電導層１３の配向性を制御する機能を有するとともに、超電導層１３を構成する元素の中間層１２への拡散や、超電導層１３積層時に使用するガスと中間層１２との反応を抑制する機能等を有するものである。そして、前記金属酸化物層により配向性が制御される。
【００１９】
キャップ層は、前記金属酸化物層の表面に対してエピタキシャル成長し、その後、横方向（面方向）に粒成長（オーバーグロース）して、結晶粒が面内方向に選択成長するという過程を経て形成されたものが好ましい。このようなキャップ層は、前記金属酸化物層よりも高い面内配向度が得られる。
キャップ層の材質は、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、好ましいものとして具体的には、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３等が例示できる。キャップ層の材質がＣｅＯ２である場合、キャップ層は、Ｃｅの一部が他の金属原子又は金属イオンで置換されたＣｅ−Ｍ−Ｏ系酸化物を含んでいても良い。
【００２０】
中間層１２の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良いが、通常は、０．３〜５μｍであることが好ましく、０．７〜３μｍであることがより好ましい。下限値以上とすることで、超電導層１３の配向を制御する一層高い効果が得られ、上限値以下とすることで、短時間で形成でき、さらに表面粗さを低減することで、超電導層１３の臨界電流密度を一層大きくできる。
中間層１２が、前記金属酸化物層の上にキャップ層が積層された複数層構造である場合には、キャップ層の厚さは、通常は、０．１〜１．５μｍであることが好ましく、０．３〜１μｍであることがより好ましい。このような範囲とすることで、一層高い効果が得られる。
【００２１】
中間層１２は、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法（以下、ＩＢＡＤ法と略記する）、化学気相成長法（ＣＶＤ法）等の物理的蒸着法；熱塗布分解法（ＭＯＤ法）；溶射等、酸化物薄膜を形成する公知の方法で積層できる。特に、ＩＢＡＤ法で形成された前記金属酸化物層は、結晶配向性が高く、超電導層１３やキャップ層の結晶配向性を制御する効果が高い点で好ましい。ＩＢＡＤ法とは、蒸着時に、結晶の蒸着面に対して所定の角度でイオンビームを照射することにより、結晶軸を配向させる方法である。通常は、イオンビームとして、アルゴン（Ａｒ）イオンビームを使用する。例えば、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＭｇＯ又はＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）からなる中間層１２は、ＩＢＡＤ法における配向度を表す指標であるΔΦ（ＦＷＨＭ：半値全幅）の値を小さくできるため、特に好適である。
【００２２】
超電導層１３には、長手方向に沿って第一の溝１８及び第二の溝１９が形成されており、超電導層１３は、幅方向（金属基材の表面１１ｃに対して略平行な方向）に、三つの分割層１３１、１３２及び１３３に分割されている。すなわち、第一の溝１８及び第二の溝１９は、中間層１２に達している。
超電導層１３のこれら分割層における、金属基材の表面１１ｃ（中間層１２の積層面）に対して略平行な方向の幅Ｗ１３１、Ｗ１３２及びＷ１３３は、それぞれ互いに同一でも異なっていても良いが、通常はほぼ同一とされる。
また、金属基材の表面１１ｃ（中間層１２の積層面）に対して略平行な方向における第一の溝１８の幅Ｓ１３１及び第二の溝１９の幅Ｓ１３２は、それぞれ互いに同一でも異なっていても良いが、通常はほぼ同一とされる。
超電導層１３の厚さは、０．５〜９μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。
【００２３】
超電導層１３は公知のもので良く、酸化物超電導体からなるものが好ましく、具体的には、ＲＥＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｒ、Ｇｄ等の希土類元素を表す）なる材質のものが例示できる。
超電導層１３は、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）等の物理的蒸着法；熱塗布分解法（ＭＯＤ法）等で積層でき、なかでもレーザ蒸着法が好ましい。
【００２４】
第一の金属安定化層１４は、超電導層１３の一部領域が常電導状態になった場合に通電することで、超電導層１３を安定化させて焼損を防止する、主たる構成要素である。そして、長手方向に沿って第一の溝１８及び第二の溝１９が形成されており、第一の金属安定化層１４は、幅方向に三つの分割層１４１、１４２及び１４３に分割されている。すなわち、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３には、長手方向に沿って第一の溝１８及び第二の溝１９がそれぞれ一体に形成されている。
【００２５】
第一の金属安定化層１４のこれら分割層において、金属基材の表面１１ｃ（中間層１２の積層面）に対して略平行な方向の幅Ｗ１４１、Ｗ１４２及びＷ１４３は、それぞれ互いに同一でも異なっていても良いが、通常はほぼ同一とされる。
また、金属基材の表面１１ｃ（中間層１２の積層面）に対して略平行な方向における、第一の溝１８の幅Ｓ１４１及び第二の溝１９の幅Ｓ１４２は、それぞれ互いに同一でも異なっていても良いが、通常はほぼ同一とされる。
このように、第一の溝１８及び第二の溝１９の前記幅は、超電導層１３と第一の金属安定化層１４との間で、通常は略同等とされる。
第一の金属安定化層１４の厚さは、３〜１０μｍであることが好ましい。下限値以上とすることで、超電導層１３を安定化する一層高い効果が得られ、上限値以下とすることで、超電導線材１を薄型化できる。
【００２６】
第一の金属安定化層１４は、導電性が良好な金属からなるものが好ましく、具体的には、銀又は銀合金からなるものが例示できる。
第一の金属安定化層１４は、公知の方法で積層できるが、なかでもスパッタ法が好ましい。また、第一の金属安定化層１４を形成する最終工程で、酸素熱処理を行うことが好ましい。
【００２７】
このように、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３に、長手方向に沿って溝が一体に形成され、超電導層１３が分割されて細線化されることで、超電導線材１の交流損失が低減される。
【００２８】
絶縁層１５は、超電導線材１の長手方向両端部を除き、第一の金属安定化層１４と第二の金属安定化層１６との間に積層されている。すなわち、絶縁層１５の長手方向の両端面１５ａ，１５ａは、例えば、第二の金属安定化層１６の長手方向の両端面１６ａ，１６ａ、及び第一の金属安定化層１４の長手方向の両端面１４ａ，１４ａよりも、長手方向内側に位置し、超電導線材１の長手方向両端部においては、第一の金属安定化層１４と第二の金属安定化層１６とが、絶縁層１５を介さず、導電性の接合層１７を介して互いに接触している。したがって、超電導線材１において、第一の金属安定化層１４及び第二の金属安定化層１６は、電気的に接続されている。
第二の金属安定化層１６の前記端面１６ａと、絶縁層１５の前記端面１５ａとの間の距離Ｌは、互いに同一でも異なっていても良く、３０ｍｍ以上であることが好ましく、下限値以上とすることで、第一の金属安定化層１４及び第二の金属安定化層１６の電気的接続効果を一層向上させることができる。
【００２９】
絶縁層１５は、例えば、超電導線材等の絶縁被覆に通常使用される、各種樹脂や酸化物等の公知の材質からなる。
前記樹脂として具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、シリコン樹脂、アルキッド樹脂、ビニル樹脂等が例示できる。また、紫外線硬化性樹脂が好ましい。
前記酸化物としては、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｚｒ２Ｏ７、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３（ＹＳＺ）、Ｚｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３等が例示できる。
絶縁層１５の厚さは、１０〜１００μｍであることが好ましく、３０〜７０μｍであることがより好ましい。このような範囲とすることで、超電導線材１を容易に製造でき、且つ薄型化できる。
絶縁層１５は、その材質に応じて公知の方法で形成すれば良く、例えば、原料を塗布して、これを硬化させれば良い。また、シート状のものが入手できる場合には、これを使用して積層しても良い。
【００３０】
第二の金属安定化層１６は、第一の金属安定化層１４と同様に、超電導層１３を安定化するものである。ただし、超電導線材１においては、必ずしも第一の金属安定化層１４と同様の導電性でなくても良い。第二の金属安定化層１６の好ましいものとしては、銅（Ｃｕ）；銅−ニッケル（Ｃｕ−Ｎｉ）合金；ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等のニッケル（Ｎｉ）合金；ステンレス；銀合金等のいずれかからなるものが例示できる。第二の金属安定化層１６を、第一の金属安定化層１４よりも安価な材質で形成することで、低コストで高い安定化効果が得られる。
【００３１】
第二の金属安定化層１６の厚さは、材質に応じて適宜調整すれば良い。例えば、銀より導電性が低い銅等で形成する場合には、４０〜３００μｍであることが好ましい。下限値以上とすることで、超電導層１３を安定化する一層高い効果が得られ、上限値以下とすることで、超電導線材１を薄型化できる。
第二の金属安定化層１６は、第一の金属安定化層１４と同様の方法で積層できる。また、金属シートや合金シートが入手できる場合には、これを使用して積層しても良い。
【００３２】
接合層１７は、第二の金属安定化層１６を第一の金属安定化層１４に接着固定するものである。
接合層１７は、導電性であり、銀のペーストやはんだであることが好ましい。
接合層１７の厚さは、１〜１５μｍであることが好ましい。下限値以上とすることで、一層高い接着固定効果が得られ、上限値以下とすることで、超電導線材１を薄型化できる。
【００３３】
被覆層１０は絶縁性である。このように、金属基材１１、中間層１２、超電導層１３、第一の金属安定化層１４、絶縁層１５、第二の金属安定化層１６及び接合層１７の露出面を被覆層１０で被覆することにより、特に溝加工部分が保護され、安定した性能の超電導線材が得られる。
被覆層１０は、通常使用される各種樹脂や酸化物等、公知の材質からなるものであり、絶縁層１５と同様の材質で良い。
被覆層１０による被覆の厚さは特に限定されず、被覆対象部位等に応じて、適宜調節すれば良い。
被覆層１０は、その材質に応じて公知の方法で形成すれば良く、例えば、原料を塗布して、これを硬化させれば良い。また、シート状のものが入手できる場合には、これを使用して積層しても良い。
【００３４】
本発明の超電導線材は、これまでに説明したものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、一部構成を変更、追加又は削除したものでも良い、
例えば、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３に形成する溝の数は、二つに限定されず、一つでも良いし、三つ以上でも良く、目的に応じて適宜調整すれば良い。
また、第一の溝１８及び第二の溝１９は、ここでは空隙部となっているが、少なくとも一部に絶縁性の材質からなる絶縁部が形成されていても良い。例えば、絶縁層１５積層時に、原料を第一の溝１８及び第二の溝１９の一部又はすべてにも充填して、絶縁部を形成しても良い。
また、接合層１７は、第一の金属安定化層１４上の、絶縁層１５が積層されていない面全面に積層されていなくても良い。ただし、接合層１７の積層面が広いほど、第一の金属安定化層１４及び第二の金属安定化層１６の電気的な接続度が向上する点で好ましい。
さらに、第二の金属安定化層１６は、第一の金属安定化層１４と電気的に接続されていれば、必ずしも、図１に示す接続形態でなくても良い。
【００３５】
超電導線材１は、例えば、以下の方法で製造できる。図２は、本発明の超電導線材の製造方法を説明するための概略図であり、超電導線材の長手方向の縦断面図である。
まず、図２（ａ）に示すように、金属基材の表面１１ｃ上に、中間層１２、超電導層１３及び第一の金属安定化層１４をこの順に積層する。
【００３６】
次いで、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３に、これらの長手方向に沿って一端から他端まで、第一の溝１８及び第二の溝１９を形成して、中間層１２を露出させると共に、第一の金属安定化層１４を三つの分割層１４１、１４２及び１４３に、超電導層１３を三つの分割層１３１、１３２及び１３３に、それぞれ分割して細線化する。この時、第一の溝１８及び第二の溝１９は、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３において、同一の手段で形成しても良いし、異なる手段で形成しても良い。前記Ｓ１４１及びＳ１３１、並びに前記Ｓ１４２及びＳ１３２をそれぞれ略同等とする場合には、同一の手段で形成することが好ましい。
【００３７】
次いで、図２（ｂ）に示すように、分割した第一の金属安定化層１４上の両端面１４ａ，１４ａの近傍を除く領域に、第一の溝１８及び第二の溝１９も覆うようにして、絶縁層１５を積層する。このようにして、第一の金属安定化層１４の端面１４ａと、絶縁層１５の端面１５ａとの間に、これらの長手方向に対して距離Ｌをそれぞれ設け、第一の金属安定化層１４の表面を端面１４ａ近傍で露出させ、露出面１４ｃ，１４ｃを設ける。
【００３８】
次いで、図２（ｃ）に示すように、第一の金属安定化層１４の前記露出面１４ｃ，１４ｃ上に接合層１７を積層する。さらに、絶縁層１５及び接合層１７上に、第二の金属安定化層１６を積層する。これにより、金属安定化層１４の前記露出面１４ｃ，１４ｃが、接合層１７を介して第二の金属安定化層１６と接触し、第一の金属安定化層１４及び第二の金属安定化層１６が電気的に接続される。
【００３９】
次いで、図２（ｄ）に示すように、金属基材１１、中間層１２、超電導層１３、第一の金属安定化層１４、絶縁層１５、第二の金属安定化層１６及び接合層１７の露出面を被覆層１０で被覆する。以上により、超電導線材１が得られる。なお、ここでは、第二の金属安定化層１６の表面のうち、両端面１６ａ，１６ａの近傍領域を被覆層１０で被覆していないが、かかる領域を被覆層１０で被覆しても良い。
【００４０】
このような製造方法によれば、第一の金属安定化層１４及び超電導層１３に、第一の溝１８及び第二の溝１９を形成して細線化してから、絶縁層１５を積層し、第二の金属安定化層１６を、接合層１７を介して第一の金属安定化層１４の露出面１４ｃと接触させて積層する。したがって、細線化時には、絶縁層１５、第二の金属安定化層１６及び接合層１７が存在せず、第二の金属安定化層１６の剥離の原因となる劣化（特に、接合層１７の劣化）が生じない。すなわち、第二の金属安定化層１６を安定して固定でき、クエンチ現象等を防止する安定化効果を安定して得られる。また、第一の金属安定化層１４の厚さを厚くしなくても良いので、特殊な装置を使用しなくても容易に細線化できる。さらに、第一の金属安定化層１４を銀安定化層としても、第二の金属安定化層１６を設けることで、厚さが薄くてすむので、低コストで超電導線材１を製造でき、しかも線材を薄型化できる。
したがって、超電導層の安定化と交流損失の低減が可能な超電導線材を、簡便に且つ低コストで製造できる。
【実施例】
【００４１】
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
【００４２】
［実施例１］
図２に示す製造方法で、図１に示す超電導線材１を製造した。具体的には、以下の通りである。
ハステロイＣ２７６からなる幅５ｍｍ、長さ１０ｍ、厚さ０．１ｍｍの金属基材表面上に、中間層としてＩＢＡＤ法で厚さ１μｍのＧｄ２Ｚｒ２Ｏ７層を積層し、その上にさらに、パルスレーザ蒸着法（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、以下、ＰＬＤ法と略記する）で厚さ０．５μｍのＣｅＯ２層を積層した。そして、ＣｅＯ２層上に、ＰＬＤ法で厚さ１μｍのＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏｙなる組成の超電導層を積層し、超電導層上にスパッタ法で厚さ７μｍの銀からなる第一の金属安定化層を積層した。
次いで、金属製の回転刃により、幅１００μｍの第一の溝及び第二の溝を、第一の金属安定化層及び超電導層に形成して、第一の金属安定化層及び超電導層を分割した。
次いで、分割した第一の金属安定化層上に、長手方向の長さがＬである第一の金属安定化層の露出面を設けるように、第一の溝及び第二の溝も覆うようにして、絶縁層として、厚さ５０μｍのポリイミドテープを積層した。
次いで、第一の金属安定化層の前記露出面上に、接合層として厚さ２〜１０μｍのはんだ１７を積層した。さらに、絶縁層及び接合層上に、第二の金属安定化層として、厚さ０．１ｍｍの銅テープを積層し、第一の金属安定化層と第二の金属安定化層を電気的に接続した。
次いで、得られた線材の周囲を厚さ２５μｍのポリイミドテープで被覆して、超電導線材を得た。
得られた超電導線材は、第二の金属安定化層の剥離が無く、外観が良好で、超電導特性の劣化も無かった。そして、超電導層の安定化効果を確認したところ、１００Ｋまで良好であった。
【００４３】
［比較例１］
第一の溝及び第二の溝を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様に超電導線材を得た。
得られた超電導線材は、第二の金属安定化層の剥離が無く、外観が良好で、超電導特性の劣化も無かった。そして、超電導層の安定化効果を確認したところ、９５Ｋまで良好であった。しかし、交流損失の低減効果が、実施例１よりも劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、エネルギーの貯蔵器、変圧器、モーター、発電機等の分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・超電導線材、１１・・・金属基材、１１ｃ・・・金属基材の表面、１２・・・中間層、１３・・・超電導層、１３１，１３２，１３３・・・超電導層の分割層、１４・・・第一の金属安定化層、１４ａ・・・第一の金属安定化層の端面、１４ｃ・・・第一の金属安定化層の露出面、１４１，１４２，１４３・・・第一の金属安定化層の分割層、１５・・・絶縁層、１６・・・第二の金属安定化層、１８・・・第一の溝、１９・・・第二の溝
【図１】
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【図２】
2010282892.tif 000004